Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đường 2

................................36 Chương V: Tính toán bù công suất phản kháng..................................................73 Chương VI: Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng SCCK....................................82 Kết luận...............................................................................................................87 Tài liệu tham khảo lời nói đầu Ngày nay khi nền kinh tế đất nước ngày càng phát triển thì công nghiệp đóng vai trò không nhỏ .Vì vậy ngày càng có nhiều khu công nghiệp, nhà máy, khu đô thị mới được xây dựng . Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm do đoa đây là nền công nghiệp cần được ưu tiên phát triển gắn liền với sự phát triển các khu công nghiệp,khu dân cư trong đó bao gồm cả các hệ thống cung cấp điện Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó cùng với những kiến thức đã học em nhận được đồ án: '' Thiết kế cung cấp điên cho nhà máy củ cải đường ''. Nội dung của bản thiết kế này bao gồm 6 chương chương 1 : Giới thiệu chung về nhà máy củ cải đường chương 2 : Xác định phụ tải tính toán của nhà máy chương 3 : Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng SCCK chương 4 : Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy chương 5 : Tính toán bù công suất phản kháng cho toàn nhà máy chương 6 : Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng SCCK Đây là bứơc khởi đầu khó khăn và đầy thách thức đối với em trong lĩnh vực thiết kế cấp điện, một lĩnh vực mà có phạm vi ứng dụng đa dạng, đồng thời cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên nghành hẹp. Do vậy sai sót phạm phải trong quá trình thiết kế là không thể tránh khỏi. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Đặng Quốc Thống cũng như các thầy cô giáo trong bộ môn hệ thống điện đã giúp đỡ em hoàn thành đố án này. Hà nội, ngày tháng năm 2004 Sinh viên Phạm Minh Tân chương I Mở đầu Giới thiệu chung về nhà máy củ cải đường: Trong cuộc sống hiện nay thì đường là một nguyên liệu quan trọng trong nhiều ngành sản xuất nhất là ngành chế biến bánh kẹo và thực phẩm.Chính vì thế mà ngành sản xuất ra nó đóng một vai trò khá quan trọng trong nền kinh tế của đất nước. Nhà máy được cấp điện từ trạm biến áp trung gian (BATG), có khoảng cách đến nhà máy là 15km, hoạt động của nhà máy diễn ra liên tục trong 3 ca và có thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5200h với phụ tải điện chính là các phân xưởng cho trong bảng dưới đây Số hiệu trên mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) 1 Kho củ cải đường 350 2 Phân xưởng thái và nấu củ cải đường 700 3 Bộ phận cô đặc 550 4 Phân xưởng tinh chế 750 5 Kho thành phẩm 150 6 Phân xưởng SCCK Theo tính toán 7 Trạm bơm 600 8 Kho than 350 9 Phụ tải điện thị trấn 5000 Sơ đồ mặt bằng của nhà máy Danh sách thiết bị của phân xưởng SCCK STT Tên máy Số lượng Công suất đặt (kW) 1 Máy cưa kiểu đai 1 1,0 2 Khoan bàn 1 0,65 3 Máy mài thô 1 2,8 4 Máy khoan đứng 1 2,8 5 Máy bào ngang 1 4,5 6 Máy xọc 1 2,8 7 Máy mài tròn vạn năng 1 2,8 8 Máy phay răng 1 4,5 9 Máy phay vạn năng 1 7,0 10 Máy tiện ren 1 8,1 11 Máy tiện ren 1 10,0 12 Máy tiện ren 1 14,0 13 Máy tiện ren 1 4,5 14 Máy tiện ren 1 10,0 15 Máy tiện ren 1 20,0 16 Máy khoan đứng 1 0,85 17 Cầu trục 1 24,2 18 Bàn 1 0,85 19 Máy khoan bàn 1 0,85 20 Bể dầu có tăng nhiệt 1 2,5 21 Máy cạo 1 1,0 22 Máy mài thô 1 2,8 23 Máy cắt nén liên hợp 1 1,7 24 Máy mài phá 1 2,8 25 Quạt lò rèn 1 1,5 26 Máy khoan đứng 1 0,85 27 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3,0 28 Bể ngâm nước nóng 1 3,0 29 Máy cuốn dây 1 1,2 30 Máy cuốn dây 1 1,0 31 Bể ngâm tẩm có gia nhiệt 1 3,0 32 Tủ xấy 1 3,0 33 Máy khoan bàn 1 0,65 34 Máy mài thô 1 2,8 35 Bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 7,0 36 Bể khử đấu mỡ 1 3,0 37 Lò điện để luyện khuôn 1 5,0 38 Lò điện để nấu chẩy babít 1 10,0 39 Lò điện để mạ thiếc 1 3,5 40 Quạt lò đúc đồng 1 1,5 41 Máy khoan bàn 1 0,65 42 Máy uốn các tấm mỏng 1 1,7 43 Chỉnh lưu selenium 1 0,6 CHƯƠNG II XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN II.1.Đặt vấn đề : Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế, về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thưc tế ngay ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn về mặt phát nóng. Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ...tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng... phụ tải tính toán phụ thuộc nhiều vào yếu tố như : công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống... Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến cháy nổ...Ngược lại, các thiết bị được chọn sẽ dư thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất... cũng vì vậy đã vó nhiều công trình nghiêm cứu phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào thật hoàn thiện. Những phương phàp có kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngược lại. Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường được sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi quy hoạch và thiết kế hề thống cung cấp điện: 1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số Knc: Ptt = KncPđ Trong đó: Knc : là hệ số nhu cầu của thiết bị, tra trong sổ tay kỹ thuật Pđ : công suất của thiết bị hoặc nhóm thiết bị đối với nhóm thiết bị thì hệ số nhu cầu được xác định bởi biểu thức Knc = Khi hệ số Knc sai khác nhau không nhiều thì cho phép xác định bằng biểu thức như sau Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị thì trong tính toán cho phép lấy gần đúng Pđ = Pdđ Qtt = Ptttgj Trong đó tgj được suy ra từ cosj của thiết bị, với nhóm thiết bị thì có thể tính cosjtb của nhóm như sau cosjtb = Phương pháp này khá đơn giản, khối lượng tính toán ít song kết quả tính toán khá tin cậy nên nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. 2. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng và công suất trung bình: Ptt = KhdPtb Khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra ttrong sổ tay kỹ thuật còn Qtt , Stt , Itt được xác định giống như phương pháp trên phương pháp này ít dùng khi quy hoạch và thiết kế bởi trong giai đoạn này ta chưa biết đồ thị phụ tải. 3. Phương pháp xác định PTTT theo Ptb và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình : Ptt = Ptb ±bd Trong đó: d - là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình b - là hệ số tán xạ của d phương pháp này dùng trong thiết kế bởi ta không biết chính xác đồ thị phụ tải 4. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq) Ptt = KmaxPtb = KmaxKsdPdđ Trong đó Ksd – hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật Kmax – hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ sau Kmax = f(nhq, Ksd) nhq – số thiết bị dùng điện hiệu quả : là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện đúng bằng số thiết bị thực tế (có thể có công suất và chế độ làm việc khác nhau ) đã gây ra trong quá trình làm việc tuy nhiên khi số thiết bị lớn n > 4 thì việc xác định nhq theo biểu thức này không thuận tiện, do vậy khi n > 4 thì cho phép dùng các phương pháp gần đúng để xác định nhq với sai số Ê 10%, các phương pháp đó như sau Trường hợp trong đó Pdđmax: là công suất của thiết bị có công suất max Pdđmin: là c%ông suất của thiết bị có công suất min Ksd : là hệ số sử dụng công suất tác dụng của thiết bị của cả nhóm Chú ý : Nếu trong n thiết bị có n1 thiết bị mà tổng công suất của n1 thiết bị không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm % *Trường hợp Trường hợp khi không áp dụng được cả hai trường hợp trên tưc là khi Ksd < 0,2 và khi m Ê 3nhưng Ksd < 0,4 thì việc xác định nhq phải được tiến hành qua các bước sau - Tính n và n1 n: tổng số thiết bị có trong nhóm n1: số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị của công suất lớn nhất trong nhóm Tính Tính Tra bảng tìm nhq* = f(n*,P*) Tìm nhq = n. nhq* Đây là phương pháp hay được dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán cho các xí nghiệp công nghiệp bởi nó không quá phức tạp mà lại tính đến cả công suất, chế độ làm việc (thông qua hệ số Kmax) của các thiết bị có trong nhóm, do vậy kết quả tính toán khá tin cậy 5. Phương pháp xác định PTTT theo suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm : trong đó a0 : suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/đvsp) được xác định qua thống kê hoặc tra sổ tay kỹ thuật M : số sản phẩm sản xuất ra trong một năm Tmax : thời gian sử dụng công suất max Nếu M là số sản phẩm sản xuất ra trong ca mang tải lớn nhất thì Tmax = 8h Đây là phương pháp hay được dùng để xác định PTTT của các nhà máy xí nghiệp có chủng loại sản phẩm ít, sản xuất tương đối ổn định ví dụ như các nhà máy dệt, nhà máy sợi, các trạm bơm, trạm nén khí… 6. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích Ptt = P0 F Trong đó P0 : suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích (kw/m2) F: diện tích bố trí thiết bị (m2) đây là phương pháp hay dùng để xác định PTTT của các nhà máy xí nghiệp có phân bố phụ tải tương đối đều như là các nhà máy sợi, may …xác định PTTT của các công trình dân dụng như trường học, nàh ở, công sở, bệnh viện rất hay được dùng để xác định PTTT chiếu sáng 7. Phương pháp tính trực tiếp Được sử dụng trong hai trường hợp sau đây Phụ tải không nhiều song lại đa dạng nên với mỗi mảng phụ tải cần điều tra thống kê và lựa chọn một phương pháp xác định phụ tải. Trên cơ sở đó sẽ xác định toàn bộ phụ tải cần thiết kế có tính đến hệ số đồng thời Phụ tải khá lớn song tương đối giống nhau có thể tiến hành điều tra tính toán cho một đơn vị phụ tải rồi suy ra PTTTcủa toàn bộ khu vực thiết kế II.2.Xác định PTTT cho phân xưởng sửa chữa cơ khí : Để xác định được PTTT cho phân xưởng sửa chữa cơ khí thì ta phải phân nhóm các thiết bị trong phân xưởng thành từng nhóm. Việc phân nhóm các phụ tải điện phải tuân theo nguyên tắc các thiết bị điện trong cùng một nhóm thì lên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nối từ tủ động lực đến thiết bị nhằm giảm vốn đầu tư và tổn hao công suất các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc giống nhau nhằm xác định PTTT được chính xác công suất tổng của các nhóm lên xấp xỉ nhau để hạn chế chủng loại tủ động lực dùng trong phân xưởng và nhà máy Nhưng thường 3 nguyên tắc này mâu thuẫn nhau, do vậy nhiệm vụ của người thiết kế phải thoả hiệp giữa các phương án để chọn phương án tối ưu Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng xưởng quyết định chia ra làm 5 nhóm phụ tải. Do ta đã biết thông tin về phụ tải cho nên ta có thể xác định PTTT theo phương pháp hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq), phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác bởi vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq chúng ta đã xét tới một loạt yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, soó thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc 1. Phụ tải tính toán (nhóm 1) STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1 2.53 2 Khoan bàn 1 3 0.65 0.65 1.64 3 Máy mài thô 1 5 2.8 2.8 7.09 4 Máy khoan đứng 1 6 2.8 2.8 7.09 5 Máy bào ngang 1 7 4.5 4.5 11.4 6 Máy xọc 1 8 2.8 2.8 7.09 Ptt1 = kmaxPtb = kmaxksdPdđ Trong đó Ksd – hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật với phân xưởng sửa chữa cơ khí tra bẳng PL1 ta có ksd = 0.14 á 0,2 và cosj = 0,5 á 0.6, vậy ta chọn ksd = 0,15, cosj = 0,6. kmax – hệ số ực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq, ksd ) nhq – số thiết bị dùng điện hiệu quả: là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện đúng bằng số thiết bị thực tế ( có công suất và chế độ làm việc khác nhau ) gây ra trong suôt quá trình làm việc nhận thấy ksd < 0,2 nên việc xác định nhq được xác định như sau, tính P, P1 Trong đó: n – số thiết bị có trong nhóm n1 – số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm tính tra bẳng phụ lục PL1.4, ta có nhq* = 0.8 đ nhq = nhq* n = 0,8.6 = 4.8 ằ 5 với ksd = 0.15 và nhq = 5 tra bẳng PL1.5 ta tìm được kmax = 2.87 vậy phụ tải tính toán nhóm 1 là: Ptt1 = Qtt1 = Ptt1 tgj , cosj = 0,6 đ tgj = 1.33 Qtt1 = 2,26.1,33 = 8.32(kVAr) 1.2. Phụ tải tính toán (nhóm 2): STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 7 Máy phay vạn năng 1 11 7 7 17,72 8 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7,09 9 Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,85 2,15 10 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5 14,4 11 Máy tiện ren 1 12 8,1 8,1 20,51 12 Máy tiện ren 1 13 10 10 25,32 13 Máy tiện ren 1 14 14 14 35,45 14 Máy tiện ren 1 15 4,5 4,5 14,4 15 Máy tiện ren 1 16 10 10 25,32 - Số thiết bị trong nhóm là : n = 9 P = = 1.2,8 + 1.4,5 + 1.7,0 +1.8,1 + 1.10 + 1.14 +1.4,5 + 1.10 + 1.0,85 = 61,75 (kW) - Xác định n1 = 1+1+1+1 = 4 P1 = = 1.10 + 1.14 + 1.10 + 1.8,1 = 42,1 (kW) ị P* = n* = tra bảng PL 1.4 ị nhq* = f(n* , P*) = 0,76 ị nhq = nhq* . n = 0,76 .9 ằ 7 (thiết bị) Với ksd = 0,15; nhq = 7, tra bảng PL1.5 ta có kmax = 2,48 ị Phụ tải tính toán nhóm 2 là : Ptt2 = kmax .ksd . = 2,48 .0,15 .61,75 = 22,97 (kW) Qtt2 = Ptt2 .tgj = 22,97.1.33 = 30,55 (kVAr) 3. Phụ tải tính toán (nhóm 3) : STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 16 Máy khoan bàn 1 22 2,5 2,5 6,33 17 Máy tiện ren 1 17 20 20 50,64 18 Cầu trục 1 19 24,2 24,2 61,28 19 Bàn 1 21 0,85 0,85 2,15 20 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5 6,33 21 Máy cạo 1 27 1,0 1,0 2,53 22 Máy mài thô 1 30 2,8 2,8 7,09 23 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7 4,3 24 Máy mài phá 1 33 2,8 2,8 7,09 25 Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5 3,8 26 Máy khoan đứng 1 38 0,85 0,85 2,15 - Số thiết bị trong nhóm n = 11 P = = 1.20,0 + 1.24,2 + 1.0,85 + 1.0,85 + 1.2,5 + 1.1 + 1.2,8 + 1.1,7 + 1.2,8 + 1.1,5 + 1.0,85 = 60,7 (kW) - Xác định n1 : thiết bị có công suất max là 24,2 vậy số thiết bị có công suất > 1 nửa công suất max là 1 đ n1 = 2 đ P1 = 44,2 đ P* = n* = tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n*, P*) = 0,33 ị nhq = nhq* . n = 0,33.11 = 3,63 = 4(thiết bị ) Với ksd = 0,15 , nhq = 4 tra bảng PL1.5 đ kmax = 3,11 phụ lục tính toán của nhóm 3 là : Ptt3 = kmax .ksd . = 3,11 .0,15 .60,7 = 28,32 (kW) Qtt3 = Ptt3 .tgj = 37,67 (kVA) 4. Phụ tải tính toán (nhóm 4) : STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 27 Bể ngâm nước nóng 1 42 3.0 3.0 7.6 28 Máy cuốn dây 1 46 1.2 1.2 3.04 29 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 41 3 3 7,6 30 Máy cuốn cuốn dây 1 47 1.0 1.0 2.53 31 Bể ngâm tẩm có gia nhiệt 1 48 3.0 3.0 7.6 32 Tủ sấy 1 49 3.0 3.0 7.6 33 Máy khoan bàn 1 50 0.65 0.65 1.64 34 Máy mài thô 1 52 2.8 2.8 7.09 35 Bàn TN thiết bị điện 1 53 7.0 7.0 17.72 36 Chỉnh lưu selenium 1 69 0.6 0.6 1.52 37 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5.0 5.0 12.66 - Số thiết bị trong nhóm n = 11 P = = 3,0 + 3,0 + 1,2 + 1,0 + 3,0 + 5,0 + 3,0 + 0,65 + 2,8 + 7,0 + 0,6 = 30.25 - Xác định n1 = 2 : P1 = = 7,0 + 5,0 = 12,0 P* = n* = 0,18 đ tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n* , P*) = 0.76 đ nhq* = nhq* .n = 0,76 .11 = 8,36 ằ 9 ( thiết bị ) với ksd = 0,15 , nhq = 9 tra bảng PL 1. 5 đ kmax = 2,2 phụ lục tính toán của nhóm 4 là : đ Pmax = kmax .ksd . = 2,2 .0,15 .30,25 = 9.98 (kW) Qtt = Ptt . tgj = 9,98.1,33 = 13.27(kVA) 5. Phụ tải tính toán (nhóm 5) : STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 38 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5 8,86 39 Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5 3,8 40 Bể khử dầu mỡ 1 55 3 3 7,6 41 Lò điện để lấu chảy Babit 1 57 10 10 25,32 42 Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65 1,64 43 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1.7 1.7 4.3 44 Máy mài phá 1 65 2,8 2,8 7,09 45 Máy hàn điện 1 66 13 13 32,92 - Số thiết bị trong nhóm n = 8 P = = 3,0 + 10 + 3,5 + 1,5 + 0,65 + 1,7 + 2,8 + 13 = 36.15 (kW) - Xác định n1 = 2 : P1 = = 13+10 = 23(kW) P* = n* = đ tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n* , P*) = 0,51 đ nhq* = nhq* .n = 0,51 .8 = 4.08 ằ 5 ( thiết bị ) với ksd = 0,15 , nhq = 5, tra bảng PL 1. 5 đ kmax = 2,87 đ Ptt5 = kmax .ksd . = 2,87.0,15 .36,15 = 15.56 (kW) Qtt5 = Ptt . tgj = 15,56.1,33 = 20,69(kVA) 6. Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí : Với phân xưởng sửa chữa cơ khí, tra bẳng PL 1.7 được suất phụ tải chiếu sáng P0 = 13(W/m2). Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng là: Pcs = P0S = 15.1300 = 19500(W) = 19,5(kW) Trong đó: P0 – là suất chiếu sáng S – là diện tích chiếu sáng Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng là Pttpx = kđt Kđt – hệ số đồng thời, chọn kđt = 0,9 Phụ tải phản kháng của toàn phân xưởng * Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng Chương iii Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí iii.1.sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng : Để cung cấp điện cho các động cơ, máy công cụ trong xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối nhận từ trạm biến áp về cấp điện cho 5 tủ động lực đặt rải rác cạch từng phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho mỗi nhóm phụ tải Dây dẫn điện từ tủ phân phối về xưởng dùng đường dây cáp ngầm. Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp (TBA) 1 áptômát đầu nguồn. Tủ phân phối của xưởng đặt 1 áptômát tổng và 6 áptônát nhánh cấp điện cho 5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia đầu vào đặt dao cách ly – cầu chì, các nhánh ra đặt cầu chì Mỗi động cơ, máy công cụ được điều khiển bằng 1 KĐT đã gắn sãn trên thân máy, trong KĐT có rơle bảo vệ quá tải, các cầu chì trong tủ động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải của KĐT III.2.lựa chọn các thiết bị điện cho hệ thống cung cấp điện PXSCCK: Trong hệ thống cung cấp điện thường sử dụng rất nhiều chủng loại thiết bị điện, mỗi thiết bị điện có chức năng và nhiệm vụ khác nhau tuy nhiên sự làm việc bình thường của mỗi thiết bị đều có ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy của hệ thống. Chính vì vậy việc lựa chọn đúng các thiết bị điện trong hệ thống không chỉ mang ý nghĩa kỹ thuật mà còn ảnh hưởng rất nhiều đến chỉ tiêu kinh tế. Mỗi một thiết bị điện tuỳ thuộc vào nhiệm vụ trong hệ thống mầ có những đòi hỏi về mặt kỹ thuật khác nhau. Tuy nhiên tất cả các thiết bị trong hệ thống đều phải thoả mãn những điều kiện sau đây: 1, điều kiện về điện áp Udđtb ³ Udđmang 2, điều kiện về dòng điện Idđ ³ Ilvcuongbuc 3, điều kiện môi trường Nếu môi trường làm việc của thiết bị của nhà chế tạo khác môi trường sử dụng buộc ta phải hiệu chỉnh hoặc đổi thiết bị 4, điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt 5, điều kiện về kinh tế từ kết quả tính toán các nhóm của phân xưởng sửa chữa cơ khí ta có bảng kết quả sau: Nhóm Ptt(kW) Qtt(kVAr) Stt(kVA) Itt(A) 1 6,26 8,32 10,41 15,82 2 24,97 30,55 38,22 56,07 3 28,32 37,67 47,12 71,59 4 9,98 13,27 16,6 25,22 5 15,56 20,69 25,89 39,33 Lộ chiếu sáng 19,5 0 19,5 29,16 1. Chọn tủ phân phối a,Chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối của xưởng chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo, có thông số như sau F (mm2) d(mm) M(kg/km) r0(W/km) ở 200C Icp(A) Lõi Vỏ Trong nhà Ngoài trời min max Cáp 4 lõi 4G70 10 31,5 37,5 3195 0,268 254 246 b, chọn áptômát đầu nguồn đặt tại trạm biến áp loại A, SA402-H có các thông số như sau Loại Số cực Iđm(A) Uđm(V) IN(kV) SA402-H 3 300 220. 380 85,45 c, chọn tủ phân phối của xưởng Để cấp điện cho phân xưởng ta đặt một tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp 10/0,4kV, từ tủ phân phối cấp điện cho các tủ động lực từ đó đi cấp điện trực tiếp cho các nhóm phụ tải Trong tủ phân phối thường đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh. Ngoài thiết bị điện lực trong tủ phân phối còn đặt các thiết bị phục vụ cho đo đếm, các đồng hồ ampemet, vônmet, công tơ mét hữu công và vô công, biến dòng Chọn loại tủ phân phối hạ áp của hãng SAREL (pháp). SAREL chỉ chế tạo các loại vỏ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị đóng cắt vào trong tủ, trên khung tủ có làm sẵn các lỗ ghá để có thể ghá lắp các giá đỡ tuỳ ý. Tủ SAREL vững chắc có thể đặt trên nền xi măng với các thông số kỹ thuật như sau: Kích thước khung tủ (mm) Số cánh cửa tủ Cánh tủ phẳng Cánh tủ phẳng khung phẳng Cánh tủ ttráng men Cao Rộng Sâu 1 2 3 4 5 1800 800 600 1 61276 67576 61576 Tủ phân phối của phân xưởng SCCK cấp điện cho các tủ động lực theo sơ đồ hình tia, 6 nhánh ra chọn áptômát do MerlinGerin (pháp) ché tạo Loại Số cực Iđm(A) Uđm(VA) IN(kV) C100E 3 200 500 7.5 sơ đồ tủ phân phối d.chọn cáp từ phân phối tới tủ động lực khcIcp ³ Itt Trong đó khc _hệ số hiệu chỉnh tra trong sổ tay kỹ thuật Icp _dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn Itt _dòng điện tính toán Cáp và dây dẫn hạ áp sau khi chọn theo điều kiện trên thì cần kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ - Nếu bảo vệ bằng cầu chì Trong đó: Idc _dòng điện dây chẩy, với mạng động lực a = 3, với mạng sinh hoạt a =0,8 - Nếu bảo vệ bằng áptômát kkdnhiệt, kkdđiệntừ dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng nhiệt hoặc bằng điện từ của áptômát * Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1 khcIcp ³ Itt = 15,82 vì cáp chôn dưới đất riêng từng tuyến nên khc = 1, kết hợp hai điều kiện này ta chọn cáp đồng 4 lõi tiết diện 10 mm2 có Icp = 85(A) Các tuyến khác chọn cho các tủ động lực tiếp theo được tính tương tự như trên, kết quả ghi trong bảng dưới đây Tuyến cáp Itt(A) Fcáp(mm2) Icp(A) PP - ĐL1 15,82 10 85 PP - ĐL2 56,07 10 85 PP - ĐL3 71,59 10 85 PP - ĐL4 25,22 10 85 PP - ĐL5 39,33 10 85 * Chọn thanh góp cho tủ phân phối Thanh góp cho tủ phân phối .được làm bằng đồng, được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép k1k2Icp ³ Itt Trong đó k1 - hệ số ứng với chiều đặt thanh dẫn, với thanh dẫn đặt nằm ngang k1 = 0.95, với thanh dẫn đứng k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh theo môi trường k2 = 0.9 Với phân xưởng sửa chữa cơ khí có Itt = 181,72(A) ta chọn thanh dẫn có F = 75 mm2(25.3) và Icp = 340(A) 2. Chọn tủ động lực Các tủ động lực được chọn đều là của hãng SAREL có các thông số kỹ thuật sau Kích thước khung tủ Số cánh cửa tủ Cánh tủ tráng men Cao Rộng Sâu 1 61274 1800 1000 100 Các tủ động lực đều coá đầu vào cầu chì 8 đầu ra 100 (A) * Chọn cầu chì cho các tủ động lực Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện xoay chiều và mạch điện một chiều kho quá tải hay ngắn mạch. Các nhánh ra của tủ động lực đều sủ dụng cầu chì. Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí phụ tải điện chủ yếu là động cơ điện nên dòng điện định mức cầu chì dùng để bảo vệ động cơ được chọn theo điều kiện mở máy - khi mở máy nhẹ : (TL1) - khi mở máy nặng : (TL1) Trong đó Imm - dòng điện mở máy cực đại của động cơ a, Chọn cầu chì cho tủ động lực 1 ĐL1: - cầu chì bảo vệ cho máy cưa kiểu đai 1(kW), Iđm = 2.53 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0,65 (kW), Iđm = 1,64(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy bào ngang 4,5(kW), Iđm = 11,4(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy xọc 2,8 (kW), Iđm = 7,09(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng cho tủ ĐL1 chọn Idc = 200(A) b, Chọn cầu chì cho tủ động lực 2 ĐL2: - cầu chì bảo vệ cho máy mài tròn vạn năng 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy phay răng 4,5(kW), Iđm = 11,4 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy phay vạn năng 7(kW), Iđm = 17.72 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 8,1(kW), Iđm = 20,5 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25,32 (A) chọn Idc = 100(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 14(kW), Iđm = 35,5 (A) chọn Idc = 100(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiên ren 4,5(kW), Iđm = 11,39 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25,32 (A) chọn Idc = 100(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 0,85(kW), Iđm = 2,152 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL2 chọn Idc = 200(A) c, Chọn cầu chì cho ĐL3: - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 20(kW), Iđm = 50,64 (A) chọn Idc = 150(A) - cầu chì bảo vệ cho cầu trục 24,2(kW), Iđm = 61,28 (A) chọn Idc = 150(A) - cầu chì bảo vệ cho bàn, máy khoan bàn, máy khoan đứng 0,85(kW), Iđm = 2,15 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho bể dầu có tăng nhiệt 2,5 (kW), Iđm = 6,33 (A) chọn Idc = 30 (A) - cầu chì bảo vệ cho máy cạo 1(kW), Iđm = 2,53 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô,máy mài phá 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy nén cắt liên hợp 1,7(kW), Iđm = 4,3 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy quạt lò rèn 1,5(kW), Iđm = 3,8 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL3 chọn Idc = 200(A) d,Chọn cầu chì choĐL4: - cầu chì bảo vệ cho Bể ngâm dung dịch kiềm, bể ngâm nước nóng, bể ngâm tẩm có gia nhiệt, tủ sấy 3(kW), Iđm = 7,6 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1,2(kW), Iđm = 3,04 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1(kW), Iđm = 2,53 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0,65(kW), Iđm = 1,64 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho bàn thí nghiệm thiết bị điện 7(kW), Iđm = 17,72 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho chỉnh lưu Selenium 0,6(kW), Iđm = 1,52 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho lò luyện khuôn 5 (kW), Iđm = 12,66 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì tổng ĐL4 chọn Idc = 200(A) e, Chọn cầu chì cho ĐL5: - cầu chì bảo vệ cho bể khử dầu mỡ 3(kW), Iđm = 7, 6 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho lò nấu chẩy babit 10(kW), Iđm = 25,32 (A) chọn Idc = 100(A) - cầu chì bảo vệ cho lò điện để mạ thiếc 3,5(kW), Iđm = 8,86 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho quạt lò đúc đồng 1,5(kW), Iđm = 3,8 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0,65(kW), Iđm = 1,64 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy uốn các tấm mỏng 1,7(kW), Iđm = 4,3 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài phá 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy hàn điểm 13(kW), Iđm = 32,92 (A) chọn Idc = 150(A) - cầu chì tổng ĐL5 chọn Idc = 200(A) CD CC sơ đồ nguyên lý tủ động lực 3. Chọn dây dẫn từ các tủ ĐL tới các thiết bị điện Toàn bộ đây dẫn trong phân xưởng dùng loại dây chùm ruột đồng có cách điện bằng cao su, mã hiệu PPTO do liên xô cũ chế tạo 3 dây đặt trong cùng một ống sắt có khc = 0,95 a,Chọn dây cho nhóm 1: - Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy cưa kiểu đai 1(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 2.53 kết hợp với Idc = 30(A), ta có : chọn dây có tiết diện 2,5 mm2 có Icp = 25(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy khoan bàn 0,65(kW) chọn dây dẫn có tiết diện 2,5 mm2 có Icp = 25(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy mài thô, máy khoan đứng, máy xọc 2,8(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 7,09 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2,5 mm2 có Icp = 25(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy bào ngang 4,5(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 11,4 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2,5 mm2 có Icp = 25(A) b, Chọn dây cho nhóm 2: - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy mài tròng van năng 2,8(kW) chọn dây có tiết diện 2,5 mm2 có Icp = 25(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 8,1(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 20,5 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy phay vạn năng 7(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 17,7(A) kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 25,32 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 14(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm =35,5(A) kết hợp với Idc = 100(A), ta có chọn dây có tiết diện 6 mm2 có Icp = 42(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 4,5(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 11,4 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 25,32 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy khoan đứng 0.85(kW) Iđm = 2,15(A) kết hợp với Idc = 30(A), ta có, chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) c, Chọn dây cho nhóm 3 - Dây dẫn từ tủ ĐL3 tới máy tiện ren 20(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 50,64 kết hợp với Idc = 150(A), ta có chọn dây có tiết diện 10 mm2 có Icp = 60(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL3 tới cầu trục 24(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 61,28 kết hợp với Idc = 150(A), ta có chọn dây có tiết diện 16 mm2 có Icp = 80(A) - Dây dẫn từ tủ ĐL3 tới bàn 0,85(kW), Iđm = 2,15(A) máy khoan bàn 0,85(kW), Iđm = 2,15(A) bể dầu có tăng nhiệt 2,5(kW), Iđm = 6,33(A) máy cạo 1(kW), Iđm = 2,53(A) máy mài thô 2,8(kW), Iđm = 7,09(A) máy nén cắt liên hợp 1,7(kW), Iđm = 4,3 (A) máy mài phá 2,8(kW), Iđm = 7,09(A) máy quạt lò rèn 1,5(kW), Iđm = 3,79(A) máy khoan đứng 0,85(kW), Iđm = 2,15 (A) chọn dây có tiết diện 2.5 m._.